(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂材料を、所定の金型を用いて射出成形することにより肉厚が０．５〜５．０ｍｍの板状部を有する成形体を得る射出成形工程と、上記成形体の板状部にＣＯ2 レーザを照射して貫通穴を形成する穴明け工程とを備え、上記射出成形工程において、上記金型を利用して、得られる成形体の貫通穴形成予定部に、その最も肉厚の薄い部分が、０．１〜０．８ｍｍとなる凹部を形成し、上記穴明け工程において、上記貫通穴形成予定部に形成された凹部に向かってレーザ照射を行うことにより、上記凹部の底面部を完全に除去して貫通穴を形成するようにしたことを特徴とするコンパクト容器用穴付射出成形体の製法。
【請求項２】
請求項１記載の製法によって得られるコンパクト容器用穴付射出成形体であって、肉厚が０．５〜５．０ｍｍの板状部を有し、その板状部に、ＣＯ2 レーザ照射によって形成された貫通穴が設けられていることを特徴とするコンパクト容器用穴付射出成形体。
【請求項３】
上記コンパクト容器用穴付射出成形体がコンパクト容器の容器本体であって、化粧用スポンジを収容するための凹部を有し、その凹部底面に、ＣＯ2 レーザ照射によって形成された多数の貫通穴が、通気口として設けられている請求項２記載のコンパクト容器用穴付射出成形体。
【請求項４】
上記コンパクト容器用穴付射出成形体がコンパクト容器の容器本体であって、化粧料が充填された中皿を収容するための凹部を有し、その凹部底面に、ＣＯ2 レーザ照射によって形成された貫通穴が、上記容器本体の裏面側から中皿取り出し具を挿通して凹部内の中皿を取り外すための穴として設けられている請求項２または３記載のコンパクト容器用穴付射出成形体。
【請求項５】
上記ＣＯ2 レーザ照射によって形成された貫通穴が、成形体の厚み方向に対し、斜めに形成されている請求項２〜４のいずれか一項に記載のコンパクト容器用穴付射出成形体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンパクト容器用穴付射出成形体の製法と、それによって得られるコンパクト容器用穴付射出成形体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンパクト容器や口紅容器等、プラスチック製品の多くが、射出成形によって成形されている。このような射出成形体において、穴加工を施すには、（１）金型を利用して、その射出成形時に同時に穴も賦形する方法、（２）射出成形後、その成形体に機械加工やウォータージェット加工によって穴を形成する方法等があげられる。
【０００３】
しかしながら、（１）の、金型を用いて穴を賦形する方法では、一般に直径１．０ｍｍ未満の微細な穴を明けることが難しいという問題や、逆に直径１．０ｍｍ以上の大きな穴では、その周囲に樹脂材料が均等に回り込みにくいため、ゲートの反対側にウエルドが発生して外観が悪くなるだけでなく、成形体の強度低下を招くという問題がある。また、（２）の、射出成形体に後加工で穴を形成する方法は、手間がかかり生産効率が悪いという問題がある。しかも、一般に肉厚が比較的薄い（通常、０．１〜０．８ｍｍ程度）射出成形体において、後から穴加工を施すと、穴の周縁部に傷や割れが生じて不良品が多く発生するという問題もある。
【０００４】
そこで、例えば、金型内に，キャビティ内に突入可能なパンチ部材を設け、射出充填後に、上記パンチ部材によって穴加工しながら射出成形を行うことのできる装置が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−１００８７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記装置は、射出成形時に同時に穴加工できるというメリットがあるものの、金型構造が複雑となり、金型組立や調整に時間がかかるだけでなく、設備コストが高くつくという問題がある。また、穴加工後、パンチ部材を振動させながら穴から外すため、穴の内周面がどうしても粗面となり、美麗に仕上げるには別途仕上げ工程が必要になるという問題もある。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、コンパクト容器用の射出成形体への穴加工を、その穴の大きさにかかわらず、低コストで簡単かつ美麗に行うことができ、脱型後の仕上げ処理も不要となる優れたコンパクト容器用穴付射出成形体の製法と、それによって得られるコンパクト容器用穴付射出成形体の提供をその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、樹脂材料を、所定の金型を用いて射出成形することにより肉厚が０．５〜５．０ｍｍの板状部を有する成形体を得る射出成形工程と、上記成形体の板状部にＣＯ2 レーザを照射して貫通穴を形成する穴明け工程とを備え、上記射出成形工程において、上記金型を利用して、得られる成形体の貫通穴形成予定部に、その最も肉厚の薄い部分が、０．１〜０．８ｍｍとなる凹部を形成し、上記穴明け工程において、上記貫通穴形成予定部に形成された凹部に向かってレーザ照射を行うことにより、上記凹部の底面部を完全に除去して貫通穴を形成するようにしたコンパクト容器用穴付射出成形体の製法を第１の要旨とする。
【０００８】
また、本発明は、上記製法によって得られるコンパクト容器用穴付射出成形体であって、肉厚が０．５〜５．０ｍｍの板状部を有し、その板状部に、ＣＯ2 レーザ照射によって形成された貫通穴が設けられているコンパクト容器用穴付射出成形体を第２の要旨とし、そのなかでも、特に、上記コンパクト容器用穴付射出成形体がコンパクト容器の容器本体であって、化粧用スポンジを収容するための凹部を有し、その凹部底面に、ＣＯ2 レーザ照射によって形成された多数の貫通穴が、通気口として設けられているコンパクト容器用穴付射出成形体を第３の要旨とする。
【０００９】
そして、本発明は、それらのなかでも、特に、上記コンパクト容器用穴付射出成形体がコンパクト容器の容器本体であって、化粧料が充填された中皿を収容するための凹部を有し、その凹部底面に、ＣＯ2 レーザ照射によって形成された貫通穴が、上記容器本体の裏面側から中皿取り出し具を挿通して凹部内の中皿を取り外すための穴として設けられているコンパクト容器用穴付射出成形体を第４の要旨とし、上記ＣＯ2 レーザ照射によって形成された貫通穴が、成形体の厚み方向に対し、斜めに形成されているコンパクト容器用穴付射出成形体を第５の要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の製法は、コンパクト容器用穴付射出成形体（以下、単に「穴付射出成形体」という）を得るために、まず、その外形を賦形する射出成形時に、同時に、貫通穴形成予定部にごく薄肉の凹部を形成し，脱型後、その凹部に向かってＣＯ2 レーザ照射を行うことにより、貫通穴を形成するようにしたものである。この方法によれば、ＣＯ2 レーザの熱によって樹脂を溶融気化することによって、上記凹部の底面部を完全に除去して貫通穴が形成されるため、貫通穴の周囲やその内周面が滑らかで、外観が美麗なものとなる。したがって、機械加工によって穴明けされたもののような仕上げ加工が不要で、生産効率がよい。また、貫通穴の径の大小に関わらず、その大きさ通りのものを簡単に穴明け加工することができるという利点を有する。
【００１１】
そして、本発明の製法によれば、予め貫通穴形成予定部に、金型によってごく薄肉の凹部を形成しておくため、射出成形体へのＣＯ2 レーザ照射時間が少なくてすみ、この点においても、生産効率がよい。しかも、上記金型成形時において、上記凹部を賦形するための部分の周囲は、その底部となる部分において樹脂材料が流動するため、完全な貫通穴を賦形する場合のように流れが滞ってウエルドが発生するようなことがなく、外観および物性が損なわれることがない。
【００１２】
また、これらの製法によって得られる穴付射出成形体は、形成された貫通穴の周囲も内周面も滑らかであるとともに、ウエルドが発生していないため、外観が非常に美麗である。そして、穴明け加工に伴って成形体に歪み等が生じることもないため、全体として安定した強度を備えており、長期にわたって良好に使用することができる。
【００１３】
なお、本発明の穴付射出成形体のなかでも、特に、貫通穴が、成形体の厚み方向に対し、斜めに形成されているものは、従来、金型による賦形や、金型内に組み込んだパンチ部材による穴加工では得られない形状であり、デザイン上、機能上の要求に、簡単かつ低コストで応えるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
つぎに、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明を、中央に貫通穴３を有する蓋板６（図２参照）の製法に適用した例を示している。すなわち、まず、樹脂材料と金型を用いて射出成形を行い、脱型することによって、図１（ａ）に示すような形状の成形体１を得る。このとき、貫通穴３の形成予定部には、薄肉となる凹部２を、外形の賦形と同時に賦形する。
【００１６】
つぎに、上記成形体１の凹部２に向かって、矢印Ｐで示すように、ＣＯ2 レーザ照射を行い、上記凹部２の底面を構成する樹脂を溶融気化して除去することにより、図１（ｂ）に示すように、貫通穴３を形成する。このようにして目的とする蓋板６を得ることができる。
【００１７】
なお、上記貫通穴３付の成形体１（＝蓋板６）は、図２に示すように、中央に突起４を有する蓋本体５の上面に重ねられ、上記貫通穴３に突起４が嵌入された状態で一体化されて、コンパクト容器の蓋７を構成するようになっている。そして、上記蓋本体５には、コンパクト容器の容器本体側とヒンジ連結するための連結部や、容器本体との係合部が設けられている（図示は省略）。
【００１８】
このようにして得られた蓋７は、中央の貫通穴３から蓋本体５の突起４が覗く、デザイン的に興趣に富むものである。
【００１９】
上記の製法によれば、射出成形によって得られた成形体１の一個所に、ＣＯ2 レーザの熱による除去加工によって貫通穴３が形成されているため、穴明け後に機械加工等によって仕上げ加工を施していないにもかかわらず、貫通穴３の周囲やその内周面が滑らかで、その内側に挿通させる突起４と、しっくりと嵌合させることができる。
【００２０】
また、上記ＣＯ2 レーザ照射による穴明け工程に先立って、貫通穴３の形成予定部に、金型によって薄肉の凹部２を形成しているため、穴明け工程において、成形体１へのＣＯ2 レーザ照射時間が少なくてすみ、生産効率がよい。
【００２１】
しかも、上記金型成形時において、上記凹部２を賦形するための部分の周囲は、その底部となる部分において樹脂材料が流動するため、金型内で完全な貫通穴を賦形する場合のように流れが滞ってウエルドが発生するようなことがなく、外観および物性が損なわれることがない。
【００２２】
なお、上記の例において、射出成形による成形体１を得るための樹脂材料としては、従来から射出成形に用いられるものであれば、特に限定するものではなく、形状や用途等に応じて、適宜の樹脂材料を選択して用いることができる。例えば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、アクリロニトリル−スチレン樹脂（ＡＳ）、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン樹脂（ＡＢＳ）、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等の熱可塑性樹脂や、フェノール樹脂（ＰＦ）、メラミン樹脂（ＭＦ）、エポキシ樹脂（ＥＰ）等の熱硬化性樹脂があげられる。なかでも、熱可塑性樹脂を用いることが好適である。
【００２３】
そして、本発明における成形体１は、その貫通穴３を形成する部分が、肉厚０．５〜５．０ｍｍの板状部でなければならない。すなわち、その肉厚が０．５ｍｍ未満では、その部分に貫通穴３を形成しても、貫通穴３の周縁部が薄すぎて強度が弱く、損傷しやすいものとなるからである。逆に、その肉厚が５．０ｍｍを超えると、その部分に射出成形時に、下穴として、深い凹部２を賦形しなければならず、凹部２の賦形時に、その周囲に樹脂が均一に流れず、ウエルドが発生して外観が悪くなるとともに強度的に問題となる。また、充分に肉厚が厚いものは、機械加工等によって穴加工をする際に損傷しにくいことから、本発明を適用するメリットが小さい。
【００２４】
ただし、本発明において、上記貫通穴３を形成する板状部は、必ずしも平面である必要はなく、曲成されたり屈曲されたりしたものであっても、差し支えない。
【００２５】
また、上記の例において、射出成形工程において、貫通穴３の形成予定部に凹部２を形成するのは、この部分にあとからＣＯ2 レーザ照射を行って穴加工をする際、その照射時間を短縮して効率よく穴加工を行うためである。そこで、その凹部２が形成された部分のうち、最も肉厚の薄い部分が、０．１〜０．８ｍｍとなるよう設定することが必要であり、なかでも、０．３〜０．６ｍｍに設定することが好適である。すなわち、凹部２が浅すぎる（その部分の肉厚が厚すぎる）とＣＯ2 レーザの照射時間がかかり、生産効率が低くなり、逆に、凹部２が深すぎる（その部分の肉厚が薄すぎる）と、射出成形時に、凹部２の周囲において樹脂材料の流れが悪くなるという問題がある。
【００２６】
そして、上記凹部２の形状は、射出成形時に、この周囲や裏側に樹脂材料がスムーズに流れるような形状にすることが望ましい。もちろん、図１（ａ）に示すように、凹部２の底面が平坦であっても支障はないが、より好ましくは、例えば図３（ａ）に示すように、その底面が円錐状もしくは角錐状に凹んだ形状（すなわち反対側に突出した形状）、図３（ｂ）に示すように、その底面が断面円弧状に凹んだ形状、図３（ｃ）に示すように、その底面が多角形状に凹んだ形状等に設定することである。
【００２７】
さらに、上記の例では、貫通穴３が形成された成形体１が、蓋本体５との組合せによってコンパクト容器の蓋７となるものであったが、本発明の穴付射出成形体は、必ずしも他の部材と組み合わせて用いる必要はなく、貫通穴３が形成された成形体１そのものを製品とするものであってもよい。したがって、その貫通穴３も、上記の例のように、他の部材との嵌合に用いられるものであっても、開口したままのものであってもよい。そして、その穴径や穴形状も、その用途や目的に応じて、適宜に設定することができる。
【００２８】
また、上記貫通穴３は、厚み方向に真っ直ぐ形成される必要はなく、例えば図４（ａ）に示すように、成形体１の、貫通穴３が形成された部分の厚み方向に対し、斜めに形成されていてもよい。従来、金型による賦形や、金型内に組み込んだパンチ部材による穴加工では、この例のように斜めに貫通穴３を形成することは困難であり、このような斜めの貫通穴３が、デザイン上もしくは機能上の理由から必要な場合、本発明の製法によってこれを簡単かつ低コストで得ることができるため、実用的価値が大きい。
【００２９】
そして、上記のように斜め方向に貫通穴３を形成するには、例えば図４（ｂ）に示すように、その射出成形工程において、貫通穴３の形成予定部に、片側が傾斜面で反対側が垂直面になった凹部２ａを形成するとともに、その凹部２ａの形成面と反対側の面から、その凹部２ａの垂直面を補う傾斜面を有する凹部２ｂを形成することが好適である。このような形状を予め賦形しておけば、貫通穴３を形成するために除去すべき部分が薄肉部（図において細かい斜線Ｑで示す）となるため、脱型後の穴明け工程において、ＣＯ2 レーザ照射を、矢印Ｐで示す斜め方向から行うことにより、短時間できれいな貫通穴３を明けることができる。
【００３０】
また、上記の例と同様にして、例えば図５に示すように、化粧料が充填された中皿を収容するための凹部１１が設けられたコンパクト容器の容器本体１０において、上記凹部１１の底面に貫通穴３′を、容器本体１０の射出成形後、ＣＯ2 レーザ照射によって形成することができる。この貫通穴３′は、粘着剤等を介して上記凹部１１内に取り付けられた中皿（図示せず）を、容器本体１０の裏面側から棒状体等の中皿取り出し具を挿通して凹部１１内の中皿を取り出すための穴である。この貫通穴３′をＣＯ2 レーザ照射によって形成すると、貫通穴３′の周囲やその内周面が滑らかであるため、貫通穴３′の穴径が小さくても、この部分に挿通させる棒状体の滑りがよく、中皿をスムーズに取り出すことができる。容器本体１０の裏側からの見栄えもよい。なお、上記貫通穴３′は、中皿取り出し具の形状に応じて適宜の開口形状（例えば長穴等）にすることができる。
【００３１】
さらに、同じく図５に示すように、化粧用スポンジを収容するための凹部１２が設けられたコンパクト容器の容器本体１０において、上記凹部１２の底面に、通気口となる多数の貫通穴３″を、上記の例と同様にして、容器本体１０の射出成形後、ＣＯ2 レーザ照射によって形成することができる。この場合も、ごく小さい穴径のものをたくさん、簡単かつ美麗に得ることができ、好適である。
【００３２】
さらに、本発明を、通常の射出成形におけるゲート跡の除去に利用することができる。すなわち、図６に示すように、通常の射出成形において、ゲート跡が残る部分２０を、意図的に薄肉に形成しておき、脱型後、この部分２０に、前記の例と同様にして、ＣＯ2 レーザ照射によって貫通穴を形成することによって、ゲート跡を除去することができる。この場合、本来ゲート跡が残るはずの部分に、美麗な貫通穴が形成されて、違和感のない外観のものを得ることができる。
【００３３】
また、例えば、図７（ａ）に示すような、天面に比較的大きな開口３０を有する有天筒状体を、通常のゲートを用いた射出成形によって直接得る場合、筒状の周方向に樹脂材料が流れにくいため、ゲート反対側にウエルドが発生してその部分が割れやすくなる等の問題があったのに対し、図７（ｂ）に示すように、上記開口３０を形成するために、環状の凹部３１を有するファンゲートを用いて射出成形を行った後、前記の例と同様にして、この環状凹部３１に対し、矢印のようにＣＯ2 レーザ照射を行うことにより、残留歪みのない、高品質の開口３０付成形体を得ることができる。この場合は、上記開口３０が、本発明の「貫通穴」となる。この方法によれば、硬い樹脂を用いた場合であっても、残留するファンゲート部分をＣＯ2 レーザ照射によって容易に除去して開口３０を形成することができるため、比較的高い強度を要する中栓等を得るのに最適である。
【００３４】
なお、本発明を適用する穴付射出成形体は、上記の各例に限らず、各種のコンパクト容器用の射出成形体に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】（ａ）、（ｂ）は、ともに本発明の一実施例における穴明け工程の説明図である。
【図２】上記実施例の射出成形体の使用形態の説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、いずれも上記実施例の穴明け工程における凹部形状の変形例の説明図である。
【図４】（ａ）は本発明の他の実施例における穴形状の説明図、（ｂ）はその穴明け工程の説明図である。
【図５】本発明のさらに他の実施例の説明図である。
【図６】本発明の応用例の説明図である。
【図７】（ａ）は、本発明のさらに他の実施例の説明図、（ｂ）はその穴明け工程の説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１  成形体
２  凹部
３  貫通穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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